城市空间复杂系统演化模式和动力机制概述

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1、城市空间复杂系统演化模式和动力机制概述　　[提要]本文阐述了城市空间演化的时间复杂性和空间复杂性，并就城市复杂空间系统的动态演化的一般模式和演化动力机制进行了分析。关键词：城市空间；演化模式；动力机制中图分类号：F290文献标识码：A收录日期：2013年10月12日一、引言城市是一个动态系统，城市空间处于不断的发展演变的过程中，其本质是一个形态不断适应功能变化的发展过程。自然界中存在的复杂系统可粗略的分为三类：时间复杂系统、空间复杂性和时空复杂性。城市空间是生态系统、物理系统和社会系统的组合，城市空间的演化是具有复杂空间表达的自组织过程，演化过程

2、和模式之间的相互关系是动态和非线性的。城市空间形态演化又是一个随时间而变化的动态过程，在城市发展演化过程中，城市性质和职能是随时间变化的，因此城市的空间演化过程还具有时间复杂性。二、城市空间系统演化模式8城市空间演化是一个复杂的时空变化过程，在不同的阶段具有不同的模式结构以及相异的演化动力机制。城市空间演化是多种因素综合作用的过程，只是不同的城市在不同时期，某种或某几种因素的作用程度互不相同，从而产生了几种不同的城市外部形态与城市空间扩展模式。（一）同心圆扩展模式。集中型同心圆式密集向外扩展是我国大城市空间扩展的典型模式。当城市处在平原地区，城市

3、四周用地条件较好时，这种同心圆式密集向外扩展的城市发展模式将会成为城市演进扩展的主要方式。他以已形成的主城区为核心向外分层扩展，整个城市像树的年轮一样，每发展一次就向外扩大一圈，俗称“摊大饼”的城市扩展。与其他发展模式相比，这种模式的推进速度比较缓慢，并主要受经济发展速度的制约。在各种模式中，这种模式使城市紧凑度高，定型性好，且可能获得较高的集聚效益。但城市的空间扩展达到一定程度后，如再按此模式发展下去，将会引起一系列城市问题，使城市空间扩展难以有效地加以控制。（二）跳跃式成组团扩展模式。跳跃式组团扩展是一种不连续的城市扩展方式。当城市发展规模扩

4、大到一定程度时，连续式扩展方式常由于地理环境和其他因素无法继续进行，城市用地便会在与中心城区相距一定距离的地点跳跃式的发展，形成卫星城镇等。这种扩展方式通常是在人为的规划指导下，有计划的成组、成团向城区外围分散，以减轻中心城区的压力。这种模式是我国一些大城市规划中解决或避免“城市病”而采用的常用模式。8（三）低密度连续蔓延模式。低密度连续蔓延模式是一种无秩序、无计划的随机性空间扩展方式。这种扩展方式没有明确的城市用地发展方向和功能分区，城市用地扩展盲目，土地利用率低。形成这种局面的原因主要是城市土地市场不健全，城市空间的扩展不是受土地价值规律的调

5、节控制，而更多的是政府行政划拨各类用地所致；同时，城市缺乏有效的管理控制。这种模式对小城市而言尚不足诱发多少问题，但对大中城市则容易产生一系列问题。（四）沿交通轴线带状扩展模式。沿主要对外交通线呈带状扩展的模式，是由交通沿线具有潜质的高经济性所决定的。同时，城市两侧可能受地形地物的限制，城市发展过程中主要是沿着对外交通体系的主要轴线方向带状发展。另外，沿轴线扩展是解决城市新开发用地与中心城区交通联系的有效方式之一。在我国很多城市沿交通干道轴向外扩展的现象十分明显。但是，城市空间扩展方式是非常复杂的，用任何具体模式都无法全面的概括，因为即使对同一个

6、城市而言，在不同的时期其扩展模式往往也不尽相同，常常是几种模式交替演变。三、城市空间系统演化动力机制8从城市表象看，其物质要素实体和空间的形式、风格、布局等有形的表观各有规律，形成了不同的城市空间体系，城市空间体系的形成和变化是城市内部、外部各种社会力量相互作用的物质空间反映。但从城市内涵而言，城市空间系统在使用城市时代功能的要求而不断演化的，即由“功能-结构”的矛盾动力推动这城市的不断演化。在城市不断演化的过程中，各种因素相互交错，相互作用共同影响着其进程，没有一个单一的因素可以完全决定城市空间系统的演化。这些因素在相互作用之后的合力的物化就体

7、现为城市系统的组成或扩展，影响因素既有时间的又有空间的，既有宏观方面的又有微观层次的。（一）经济增长和科技进步。城市空间增长的基本驱动力是经济增长。城市的经济增长是由两个方面相互决定的，需求市场刺激了城市经济的最初增长，而供给基础则决定了城市经济增长的速度和持续时间。首先，经济发展速度的周期性决定了城市空间扩展速度的周期性。城市自产生之日起，随着时间的推移其空间的扩展几乎都发生在任何一个城市中。当经济处于高速发展阶段时，随着人们收入和城市建设投资的增加，促使了城市空间的加速扩展，反之则导致城市空间扩展的停滞，即城市空间扩展的速度所变现出来的周期性

8、往往与经8济发展速度的周期性相吻合；其次，经济发展过程中产业向城市集聚以获得聚集效益和产业结构演变一直是城市空间扩展的直接动力。从本质上